과학 분야

Branches of science
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시리즈의 일부
과학
A representation of the evolution of the universe over 13.77 billion years
개요
나뭇가지
사회의

과학, 과학 분야 또는 과학 분야라고도 불리는 과학의 부문은 일반적으로 세 가지 주요 그룹으로 나뉩니다.

과학적 지식은 관찰할 수 있는 현상에 기초해야 하며 같은 조건에서 [2]일하는 다른 연구자들에 의해 검증될 수 있어야 한다.이 검증가능성은 과학분야 [3][4]내에서도 크게 다를 수 있다.

자연과학, 사회과학, 형식과학은 학문 간 융합과 공학, 의학 등의 응용과학의 기초를 이루는 기초과학입니다.여러 범주로 존재하는 전문 과학 분야는 다른 과학 분야의 일부를 포함할 수 있지만, 종종 고유한 용어와 [5]전문성을 가지고 있다.

형식 과학

주요 기사:형식 과학
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형식 과학은 논리, 수학, 이론 컴퓨터 과학, 정보 이론, 시스템 이론, 결정 이론, 통계와 같은 형식 시스템과 관련된 과학의 분야입니다.

다른 분야와 달리, 형식 과학은 현실 세계에서의 관찰에 기초한 이론의 타당성(경험적 지식)이 아니라, 정의와 규칙에 기초한 형식 시스템의 특성과 관련이 있다.그러므로 정식 과학이 실제로 과학을 구성하는지에 대해서는 의견이 분분하다.그러나 형식과학의 방법은 관찰 가능한 [6]현실을 다루는 과학적 모델의 구축과 테스트에 필수적이며 형식과학의 큰 진보는 종종 경험과학의 큰 발전을 가능하게 했다.

논리

주요 기사:논리
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논리(그리스어: γοι lo, logik,, '이성의 소유, 지적, 변증법, 논쟁적')[7][8][note 1]는 하나의 명제(전제)의 집합을 바탕으로 하나의 명제(결론)를 수용하게 하는 관계, 즉 유효한 추론 규칙에 대한 체계적인 연구이다.더 넓게는 논리는 [9]논쟁의 분석과 평가이다.

그것은 전통적으로 논쟁의 분류, 논리 형식의 체계적 설명, 연역적 추론의 타당성과 건전성, 귀납적 추론의 강도, 형식적 증명과 추론의 연구, 그리고 구문과 의미론의 연구를 포함했다.

역사적으로 논리는 철학과 수학에서 연구되어 왔다.보다 최근에는 인지과학에서 논리학이 연구되고 있는데, 인지과학은 컴퓨터 과학, 언어학, 철학, 심리학 등을 기반으로 한다.

데이터 사이언스

주요 기사: 데이터 과학
참고 항목: 데이터 시각화 및 DIKW 피라미드

정보과학

주요 기사:정보과학
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수학

주요 기사:수학
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가장 넓은 의미에서 수학은 형식 과학의 동의어일 뿐이다; 하지만 전통적으로 수학은 산술, 대수, 기하학, 그리고 분석의 네 가지 영역의 연합을 의미하는데, 이것은 각각 어느 정도 양, 구조, 공간, 그리고 변화에 대한 연구이다.

통계 정보

주요 기사:통계 정보
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통계는 데이터의 [10][11]수집, 구성 및 해석에 대한 연구입니다.조사 및 [10]실험 설계 측면에서 데이터 수집 계획을 포함한 모든 측면을 다룬다.

통계학자는 통계분석의 성공적인 적용에 필요한 사고방식에 특히 정통한 사람이다.그런 사람들은 다양한 분야에서 일하면서 종종 이런 경험을 해왔습니다.수학 통계학이라는 학문도 있는데, 이것은 과목의 이론적 기초와 관련이 있다.

"통계학은 예술이다"에서와 같이, 과학 분야를 언급할 [12]때 통계학이라는 단어는 단수이다.이는 통계(이 통계는 잘못된 것 같다) 또는 "이 통계는 잘못된 것 같다"는 데이터 [13]집합에서 계산된 수량(평균 또는 중위수 등)을 가리키는 통계와 혼동해서는 안 된다.

시스템 이론

주요 기사:시스템 이론

시스템 이론은 모든 연구 분야의 모든 시스템에 적용될 수 있는 원리를 설명하기 위해 시스템 전반에 대한 학문적인 연구입니다.이 용어는 아직 잘 확립된 정확한 의미는 없지만, 시스템 이론은 합리적으로 시스템 사고의 전문화 및 시스템 과학의 일반화로 간주될 수 있습니다.이 용어는 Bertalanffy의 General System Theory (GST; 일반 시스템 이론)에서 유래했으며 탈콧 파슨의 작용 이론과 니클라스 루만의 사회학적 자동이론과 같은 다른 분야에서 이후의 노력에 사용됩니다.

이 맥락에서 시스템이라는 단어는 피드백을 통해 자가 수정되는 자체 조절 시스템을 지칭하는 데 사용됩니다.자기 조절 시스템은 우리 몸의 생리 시스템을 포함한 자연, 지역 및 지구 생태계, 그리고 기후에서 발견됩니다.

결정론

주요 기사:결정론

의사결정 이론(또는 선택 이론과 혼동하지 않는 선택 이론)은 에이전트의 [14]선택에 대한 연구입니다.의사결정 이론은 두 갈래로 나눌 수 있다: 결정의 결과를 분석하거나 주어진 제약과 가정을 최적의 결정을 결정하는 규범적 결정 이론과 에이전트가 실제로 어떻게 결정을 내리는지를 분석하는 기술적 결정 이론.

의사결정 이론은 게임[15] 이론의 분야와 밀접하게 관련되어 있으며 경제학자, 통계학자, 심리학자, 생물학자,[16] 정치학자 및 기타 사회학자, 철학자,[17] 컴퓨터 과학자들에 의해 연구되는 학문적 주제이다.

이 풍부한 이론의 경험적 적용은 보통 통계적 및 계량경제적 방법의 도움을 받아 이루어진다.

이론 컴퓨터 공학

주요 기사:이론 컴퓨터 공학

이론 컴퓨터 과학(TCS)은 일반적인 컴퓨터 과학 및 수학의 하위 집합으로, 계산 이론을 포함합니다.

이론적인 영역을 정확히 제한하기는 어렵다.알고리즘과 계산 이론에 관한 ACM의 특별 이익 그룹(SIGACT)은 다음과 같은 [18]설명을 제공합니다.

TCS는 알고리즘, 데이터 구조, 계산 복잡도, 병렬 및 분산 계산, 확률론적 계산, 양자 계산, 자동 데이터 이론, 정보 이론, 암호학, 프로그램 의미론 및 검증, 기계 학습, 계산 생물학, 계산 경제학, 계산 계산학을 포함한 다양한 주제를 다룬다.nal 기하학, 그리고 계산수 이론과 대수학.이 분야의 연구는 종종 수학적 기술과 엄격함을 강조하는 것으로 구별된다.

자연과학

주요 기사 : 자연과학
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자연과학은 관찰과 실험의 경험적 증거에 기초한 자연현상의 설명, 예측, 이해와 관련된 과학의 한 분야이다.동료 검토 및 결과의 반복성과 같은 메커니즘은 과학적 진보의 타당성을 보장하기 위해 사용된다.

자연과학은 크게 생명과학과 물리과학의 두 분야로 나눌 수 있다.생명과학은 대체적으로 생물학으로 알려져 있고, 물리과학은 물리학, 화학, 천문학 그리고 지구과학으로 세분된다.자연과학의 이러한 부문은 더욱 전문화된 부문(분야로도 알려져 있음)으로 나눌 수 있다.

물리과학

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물리과학은 생명과학과는 대조적으로 무생물계를 연구하는 자연과학 분야를 포괄하는 용어이다.하지만, "물리"라는 용어는 의도하지 않은, 다소 자의적인 구별을 만들어냅니다. 왜냐하면 물리 과학의 많은 분야들도 생물학적 현상을 연구하기 때문입니다.물리학과 물리 사이에는 차이가 있다.

물리

주요 기사:물리학과 물리학과
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물리학은 에너지와 힘과 같은 관련 개념과 함께 시공간에서의 물질과 그것의 움직임을 연구하는[note 2] 자연 과학이다.[20]더 넓게는, 우주의 움직임을 [21][22][note 3]이해하기 위해 수행된 자연의 일반적인 분석입니다.

물리학은 가장 오래된 학문 중 하나이며, 아마도 천문학의 [note 4]포함을 통해 가장 오래된 학문일 것이다.지난 2천년 동안 물리학은 화학, 수학, 생물학과 함께 자연철학의 일부였지만 16세기 과학혁명 기간 동안 자연과학은 [note 5]그 자체로 독특한 연구 프로그램으로 떠올랐다.생물물리학과 양자화학 같은 특정 연구 분야는 학문 간 영역이며, 이는 물리학의 경계가 엄격히 정의되어 있지 않다는 것을 의미한다.19세기와 20세기에 물리학이 관찰된 모든 자연 현상에 대한 근본적인 설명을 제공함에 따라 물리주의는 과학 철학의 주요한 통일된 특징으로 나타났다.물리학의 새로운 생각들은 수학과 철학의 새로운 연구 영역을 개방하면서 종종 다른 과학의 근본적인 메커니즘을 설명한다.

화학

주요 기사:화학
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화학은 물질과 그것이 겪는 변화에 대한 과학이다.[note 6]물질의 과학은 물리학에 의해서도 다루어지지만, 물리학은 더 일반적이고 근본적인 접근을 취하는 반면, 화학은 화학 [23][24]반응 동안 일어나는 변화뿐만 아니라 물질의 구성, 행동, 구조, 특성에 관심을 기울이면서 더 전문화된다.그것은 다양한 물질, 원자, 분자, 그리고 물질을 연구하는 물리 과학이다.화학의 하위 분야에는 생화학, 생물 유기체에서 발견되는 물질에 대한 연구, 물리화학, 열역학 및 양자역학 같은 물리적 개념을 사용하는 화학 과정의 연구, 분석 화학, 화학 조성을 이해하기 위한 재료 샘플의 분석 등이 포함됩니다.및 구조.최근 몇 년 동안 신경계에 대한 화학 연구인 신경화학 같은 더 많은 전문 분야가 등장했습니다.

지구과학

주요 기사:지구과학
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지구과학(지구과학, 지구과학 또는 지구과학으로도 알려져 있음)은 지구와 [25]관련된 과학에 대한 포괄적인 용어이다.지구는 유일하게 생명체가 있는 행성으로 알려진 행성인 행성 과학에서 이것은 거의 틀림없이 특별한 경우이다.지구과학에는 환원주의적 접근법과 총체적 접근법이 있다.지구과학의 공식 분야에는 고체 지구뿐만 아니라 대기권, 수권, 암석권, 생물권 연구가 포함될 수 있다.일반적으로 지구 과학자들은 지구 시스템이 어떻게 작동하고 어떻게 현재 상태로 진화했는지에 대한 양적 이해를 쌓기 위해 물리학, 화학, 생물학, 지리, 연대기, 수학 등의 도구를 사용합니다.

지질학
주요 기사:지질학
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지질학(고대 그리스어)은 고체 지구, 암석 구성,[26][27] 시간에 따른 변화 과정과 관련된 지구 과학이다.지질학에는 또한 화성이나 달과 같은 지구형 행성이나 자연 위성의 단단한 특징에 대한 연구가 포함될 수 있다.현대 지질학은 수문학과 대기과학을 포함한 다른 모든 지구 과학들과 상당히 겹치고, 그래서 통합된 지구 시스템 과학과 행성 과학의 주요 측면 중 하나로 취급됩니다.

해양학
주요 기사:해양학

해양학 또는 해양과학은 바다를 연구하는 지구과학의 한 분야이다.해양 생물과 생태계 역학, 해류, 파도, 지구물리학적 유체 역학, 판구조학 및 해저 지질학, 해양과 그 경계를 넘는 다양한 화학 물질과 물리적 성질의 플럭스 등 다양한 주제를 다룹니다.이러한 다양한 주제들은 해양학자들이 세계 해양에 대한 더 많은 지식과 그 안에 있는 과정에 대한 이해, 즉 지리학뿐만 아니라 생물학, 화학, 지질학, 그리고 물리학과 같은 다양한 분야를 반영합니다.

기상학
주요 기사:기상학
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기상학은 대기에 대한 학문적인 과학 연구이다.이 분야의 연구는 수백 년 전으로 거슬러 올라가지만, 기상학의 중요한 진보는 17세기까지 일어나지 않았다.19세기는 여러 나라에 걸쳐 발달한 네트워크를 관찰한 후에 획기적인 발전이 있었다.20세기 후반의 컴퓨터 개발 이후, 일기예보의 획기적인 발전이 이루어졌다.

우주과학

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우주과학은 우주의 [28]모든 것을 연구하는 학문이다.이것은 때때로 천문학이 있지만 최근 들어 천문학 더 넓은 우주 과학의 그런 문제들 우주 여행과 우주 탐사(우주 의학을 포함한), 우주 archaeology[30]과 과학 우주 공간에서(공간의 공연에 관련된 연구하는 것 다른 관련 fields,[29]을 보유하고 있는 사단으로 여겨가 되어 불렸다. research)

생명과학

주요 기사: 생물학
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생물학으로도 알려진 생명과학은 인간을 포함한 미생물, 식물, 동물과 같은 생명체를 연구하는 자연과학으로, 그들의 물리적 구조, 화학적 과정, 분자 상호작용, 생리학적 메커니즘, 발달, 그리고 [31]진화를 포함한다.과학의 복잡함에도 불구하고, 특정한 통일된 개념은 그것을 하나의 일관성 있는 분야로 통합합니다.생물학자들은 세포를 생명의 기본 단위로, 유전자를 유전의 기본 단위로, 진화를 종의 생성과 멸종을 촉진하는 엔진으로 인식한다.살아있는 유기체는 에너지를 변환하고 [33]항상성으로 정의된 안정적이고 중요한 상태를 유지하기 위해 국소[32] 엔트로피를 감소시킴으로써 생존하는 개방적인 시스템입니다.

생화학

주요 기사:생화학
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생화학, 또는 생물화학은 살아있는 [34]유기체 내에서 그리고 유기체와 관련된 화학작용에 대한 연구이다.그것은 생물학과 화학의 하위 분야이며 환원주의적 관점에서 그것은 생물학의 기본이다.생화학은 분자생물학, 세포생물학, 유전학, 그리고 생리와 밀접한 관련이 있다.

미생물학

주요 기사:미생물학
참고 항목: 미생물학 분과

미생물학은 단세포(단세포), 다세포(세포 콜로니), 또는 무세포(부족한 세포)인 미생물을 연구하는 학문이다.미생물학은 바이러스학, 세균학, 원생생물학, 균학, 면역학, 기생충학을 포함한 많은 하위 분야를 포함한다.

식물학

주요 기사: 식물학
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식물과학, 식물생물학 또는 식물학이라고도 불리는 식물학은 식물 생물의 과학이며 생물학의 한 분야이다.전통적으로 식물학에는 균류학자와 식물학자에 의한 균류와 조류에 대한 연구도 포함되어 있으며, 이들 세 그룹의 생물에 대한 연구는 국제식물학회의 관심 영역 내에 남아 있다.오늘날 식물학자들은 약 41만 종의 육지식물을 연구하고 있으며, 이 중 약 39만1천 종이 혈관식물([35][36]약 36만9천 종의 현화식물 포함), 약 2만 종의 육지식물이 있다.

동물학

주요 기사: 동물학
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동물학(/zoˈlddii/)[note 7]은 살아있는 동물과 멸종된 모든 동물의 구조, 발생학, 진화, 분류, 습성, 분포, 그리고 그들이 생태계와 어떻게 상호작용하는지를 연구하는 생물학의 한 분야이다.이 용어는 고대 그리스어인 조이온(Zoion)과 동물(Animal)과 로고([37]Rogo)에서 유래했다.동물학의 일부 분야에는 앤트로동물학, 거미학, 고고동물학, 체질학, 발생학, 곤충학, 구충학, 파충류학, 조직학, 어류학, 말라리아학, 유방학, 형태학, 선충학, 조류학, 고생물학, 원시동물학, 분류학, 동물학, 동물학 등이 있다.

생태학

주요 기사:생태학
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생태학(Ecology, 그리스어: οκςςς ", "집" 또는 "환경")[note 8]은 생물과 생물 환경 간의 상호작용에 관한 생물학의[38] 한 분야로 생물과 생물 생물의 구성 요소를 모두 포함한다.생물 다양성, 분포, 바이오매스, 생물 개체군뿐만 아니라 종 내 및 종 간의 협력과 경쟁도 관심 주제이다.생태계는 역동적으로 상호작용하는 유기체, 유기체가 구성하는 공동체, 그리고 그 환경의 무생물 요소들이다.1차 생산, 양성, 영양 순환, 틈새 건설과 같은 생태계 과정은 환경을 통해 에너지와 물질의 흐름을 조절합니다.이러한 과정은 특정한 생명력 특성을 가진 유기체에 의해 지속된다.

사회과학

주요 기사:사회과학
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사회과학은 사회와 그 사회 내의 개인들 간의 관계에 대한 연구에 전념하는 과학의 한 분야이다.이 용어는 19세기에 확립된 원래의 "사회과학"인 사회학 분야를 가리키는 데 사용되었다.사회학뿐만 아니라, 그것은 현재 인류학, 고고학, 경제학, 인문 지리학, 언어학, 정치학, 그리고 심리학을 포함한 광범위한 학문 분야를 포함한다.

실증주의 사회과학자들은 자연과학의 방법과 유사한 방법을 사회를 이해하는 도구로 사용하므로 과학을 보다 엄격한 현대적 의미로 정의한다.반대로 해석주의 사회과학자들은 경험적으로 반증할 수 있는 이론을 구성하기 보다는 사회비판이나 상징적 해석을 사용할 수 있다.현대 학술 실무에서, 연구자들은 종종 다양한 방법론을 사용하여 절충적이다(예를 들어, 양적 연구와 질적 연구를 결합하는 것)."사회 연구"라는 용어는 또한 다양한 분야의 실무자들이 그 목적과 방법을 공유하기 때문에 어느 정도 자율성을 얻었다.

응용과학

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응용과학은 기술이나 발명과 같은 실제적인 목표에 기존의 과학 지식을 사용하는 것이다.

자연과학에서는 기초과학인 분야가 자연계의 현상을 설명하고 예측하기 위한 기초정보를 개발한다.응용과학은 과학적 과정과 지식을 특히 실용적이거나 유용한 결과를 얻기 위한 수단으로 사용하는 것이다.여기에는 공학, 의학 등 다양한 응용과학 분야가 포함된다.

응용과학은 또한 역학에서처럼 통계학이나 확률론과 같은 형식 과학을 적용할 수 있다.유전자 역학이란 생물학적 방법과 통계적 방법을 모두 적용한 응용 과학이다.

지점 간의 관계

과학 분야 간의 관계는 표로[39] 요약된다.

과학
형식과학 경험과학
자연과학 사회과학
토대 논리, 수학, 통계 물리학, 화학, 생물학
지구과학;천문학 		경제학, 정치학,
사회학, 심리학,
문화인류학
어플 컴퓨터 공학 공학, 농업과학,
의학, 치과, 약국 		경영학
법학; 교육학

시각화 및 메타사이언스

OpenAlex와 Scholia는 과학 분야와 연구 주제를 시각화하고 탐구하는 데 사용될 수 있습니다.메타사이언스는 과학 그 자체에 관한 과학 분야를 언급하거나 포함한다.

Locations of papers in a map of science and locations of the key papers for Nobel prizes
노벨상 [40]관련 과학 출판물 클러스터 네트워크
Academic papers by discipline (visualization of 2012–2021 OpenAlex data; v2)
OpenAlex의 [41]분야별 과학적 출력 시각화.
스터디는 여러 분야의 일부가 될 수 있으며, 논문 수가 적다고 해서 반드시 해당 분야에 해가 되는 것은 아닙니다.
Change of number of scientific papers by field (visualization of 2012–2021 OpenAlex data)
OpenAlex[41].org의 데이터를 기반으로 한 과학적 성과물의 최근 개발 또는 이력을 보여주는 그래프

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ 또, 「단어, 생각, 아이디어, 주장, 설명, 이유, 또는 원칙」(Liddell and Scott, 1999).
  2. ^ 리처드 파인만은 원자 가설과 함께 강의를 시작합니다.모든 과학적 지식에 대한 그의 가장 간결한 진술로서 다음과 같습니다.만약 어떤 대격변에서 모든 과학적 지식은 파괴되고 단 한 문장만이 다음 세대에 전해진다면, 어떤 진술이 가장 적은 단어로 가장 많은 정보를 담고 있을까요?제 생각엔...모든 것이 원자로 이루어져 있다는 것 – 영속적인 운동으로 움직이는 작은 입자로, 조금 떨어져 있을 때는 서로 끌어당기지만, 서로 비집고 들어갈 때는 서로 밀어낸다."[19]
  3. ^ '우주'라는 용어는 물리적으로 존재하는 모든 것으로 정의된다: 공간과 시간, 모든 형태의 물질, 에너지와 운동량, 그리고 그것들을 지배하는 물리적 법칙과 상수.그러나 '우주'라는 용어는 우주나 철학 세계와 같은 개념을 나타내면서 약간 다른 맥락의 의미에서도 사용될 수 있다.
  4. ^ 수메르인, 고대 이집트인, 인더스 계곡 문명과 같이 기원전 3000년 이상으로 거슬러 올라가는 초기 문명이 모두 태양, 달, 별의 움직임에 대한 예측 지식과 매우 기본적인 이해를 가지고 있었다는 증거가 존재한다.
  5. ^ 프랜시스 베이컨의 1620년 노붐 오르가눔은 과학적 방법의 개발에 결정적인 역할을 했다.
  6. ^ 이 단어의 유래에 대해서는 화학(어학)을 참조하십시오.
  7. ^ 동물학에서 /zuəlʒd/i/로 발음하는 것은 일반적으로 비표준으로 간주되지만 드물지 않다.
  8. ^ 생태학이라는 용어가 유래한 에른스트 해켈(1866)의 각주에서도 그는 고대 그리스어: ρααized, 로마자: khora, light를 귀속시켰다. '주거지, 분포지역'을 뜻하는 'ωαα'는 Stauffer(1957년)에서 인용했다.

레퍼런스

각주

  1. ^ "social science History, Disciplines, & Facts". Encyclopedia Britannica. Retrieved 2020-08-18.
  2. ^ 2002년 팝퍼, 20페이지
  3. ^ Davide Castelvecchi, Nature Magazine (2015-12-23). "Is String Theory science?". Scientific American. Retrieved 2018-04-03.
  4. ^ Editorial Staff (2016-03-03). "Psychology's reproducibility problem". Nature. Retrieved 2018-04-03.
  5. ^ Editorial Staff (March 7, 2008). "Scientific Method: Relationships among Scientific Paradigms". Seed magazine. Archived from the original on March 10, 2007. Retrieved 2007-09-12.{{cite web}}: CS1 유지보수: 부적합한 URL(링크)
  6. ^ 2002년 Ppper, 페이지 79-82.
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